୧.ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର ଡୋପିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରରେ ଉପଯୁକ୍ତ ପରିମାଣର Ce ଉପାଦାନ ଡୋପିଂ 4H-SiC ର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ରୂପର ସ୍ଥିର ବୃଦ୍ଧିର ପ୍ରଭାବ ହାସଲ କରିପାରିବ। ବ୍ୟବହାରିକ ଅଭିଜ୍ଞତାରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ପାଉଡର ସାମଗ୍ରୀରେ Ce ଉପାଦାନର ଡୋପିଂ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକର ବୃଦ୍ଧି ହାର ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଯାହା ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଦିଗକୁ ଅଧିକ ସମାନ ଏବଂ ନିୟମିତ କରିଥାଏ। ସ୍ଫଟିକରେ ଅଶୁଦ୍ଧତା ସୃଷ୍ଟିକୁ ବାଧା ଦିଏ, ତ୍ରୁଟି ଗଠନକୁ ହ୍ରାସ କରେ, ଏବଂ ଏକକ-ସ୍ଫଟିକ ଫର୍ମ ସ୍ଫଟିକ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସ୍ଫଟିକ ପାଇବାକୁ ସହଜ କରିଥାଏ। ଏହା ସ୍ଫଟିକର ପଛପଟେ କ୍ଷରଣକୁ ବାଧା ଦେଇପାରେ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ହାର ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ।
୨. ଅକ୍ଷୀୟ ଏବଂ ରେଡିଆଲ୍ ତାପମାତ୍ରା କ୍ଷେତ୍ର ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
ଅକ୍ଷୀୟ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ମୁଖ୍ୟତଃ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ରୂପ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଏକ ଅତ୍ୟଧିକ କ୍ଷୁଦ୍ର ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ହେଟେରୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ ଦେଖାଦେବ ଏବଂ ଗ୍ୟାସୀୟ ପଦାର୍ଥର ପରିବହନ ହାରକୁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ, ଯାହା ଫଳରେ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ହାର ହ୍ରାସ ପାଇବ। ଉପଯୁକ୍ତ ଅକ୍ଷୀୟ ଏବଂ ରେଡିଆଲ୍ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ SiC ସ୍ଫଟିକର ଦ୍ରୁତ ଅଭିବୃଦ୍ଧିକୁ ସହଜ କରିଥାଏ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଗୁଣବତ୍ତାର ସ୍ଥିରତା ବଜାୟ ରଖିଥାଏ।
୩. ବେସିସ୍ ପ୍ଲେନ୍ ଡିସଲୋକେସନ୍ (BPD) ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
BPD ତ୍ରୁଟି ଗଠନର ମୁଖ୍ୟ କାରଣ ହେଉଛି ସ୍ଫଟିକରେ ଥିବା ସିଅର ଚାପ ଏହାର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସିଅର ଚାପକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିଯାଏSiC ସ୍ଫଟିକ, ଯାହା ସ୍ଲିପ୍ ସିଷ୍ଟମର ସକ୍ରିୟତାକୁ ନେଇଥାଏ। କାରଣ BPD ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଦିଗ ପ୍ରତି ଲମ୍ବ ଅଟେ, ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସ୍ଫଟିକ ଶୀତଳୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ।
୪. ଗ୍ୟାସ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଉପାଦାନ ଅନୁପାତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପରିବେଶରେ କାର୍ବନ-ସିଲିକନ୍ ଅନୁପାତ ଏବଂ ଗ୍ୟାସ୍-ଫେଜ୍ ଉପାଦାନ ଅନୁପାତ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଏକ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ରୂପର ସ୍ଥିର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ପଦକ୍ଷେପ। କାରଣ ଏକ ଉଚ୍ଚ କାର୍ବନ-ସିଲିକନ୍ ଅନୁପାତ ବଡ଼ ପଦକ୍ଷେପ ସମନ୍ୱୟକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ଏବଂ ବିହନ ସ୍ଫଟିକ ପୃଷ୍ଠରେ ବୃଦ୍ଧି ସୂଚନାର ଉତ୍ତରାଧିକାର ବଜାୟ ରଖିପାରିବ, ଏହା ବହୁରୂପକୁ ଦମନ କରିପାରିବ।
୫. କମ ଚାପ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ଚାପର ଉପସ୍ଥିତି ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେସି.ଆଇ.ସି.ବଙ୍କା ହେବା, ଯାହା ଫଳରେ ସ୍ଫଟିକର ଗୁଣବତ୍ତା ଖରାପ ହୁଏ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଫାଟିଯାଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଅଧିକ ଚାପ ୱେଫରର ମୂଳ ସମତଳରେ ବିସ୍ଥାପନ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରେ। ଏହି ତ୍ରୁଟିଗୁଡ଼ିକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରିପାରେ, ପରବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଡିଭାଇସର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଗମ୍ଭୀର ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ।
ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ଚାପ ହ୍ରାସ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଏଠାରେ ଅନେକ ପଦ୍ଧତି ଅଛି:
1. SiC ସିଙ୍ଗଲ୍ ସକ୍ଷମ କରିବା ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା କ୍ଷେତ୍ର ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରନ୍ତୁସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧିଯଥାସମ୍ଭବ ସନ୍ତୁଳନର ନିକଟତର ପରିସ୍ଥିତିରେ ଆଗକୁ ବଢ଼ିବା।
2. କ୍ରୁସିବଲ୍ ଗଠନ ଏବଂ ଆକୃତିକୁ ଉନ୍ନତ କରନ୍ତୁ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସ୍ଫଟିକକୁ ଏକ ଅବାଧ ଅବସ୍ଥାରେ ଯଥାସମ୍ଭବ ମୁକ୍ତ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବାକୁ ଅନୁମତି ମିଳିବ।
3. ବୀଜ ସ୍ଫଟିକ ସ୍ଥିରୀକରଣ ବିଷୟରେ, ଗରମ ସମୟରେ ବୀଜ ସ୍ଫଟିକ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଧାରକ ମଧ୍ୟରେ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କର ପାର୍ଥକ୍ୟକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ସ୍ଥିରୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରନ୍ତୁ, ଏହାଦ୍ୱାରା 4H-SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପକୁ ହ୍ରାସ କରନ୍ତୁ। ଏକ ସାଧାରଣ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ବୀଜ ସ୍ଫଟିକ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଧାରକ ମଧ୍ୟରେ 2 ମିମି ବ୍ୟବଧାନ ରଖିବା।
4. ସ୍ଫଟିକ ପାଇଁ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍-ଥଣ୍ଡା ଆନିଲିଂ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରି ସ୍ଫଟିକ ଆନିଲିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରନ୍ତୁ। ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ମୁକ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ଆନିଲିଂ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଅବଧିକୁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରନ୍ତୁ।
ଆଗକୁ ଚାହିଁଲେ, ଉଚ୍ଚମାନର ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଅନେକ ପ୍ରମୁଖ ଦିଗରେ ବିକଶିତ ହେବ:
୧. ୱାଫର ଆକାର ବୃଦ୍ଧି: SiC ସ୍ଫଟିକ ବ୍ୟାସ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ମିଲିମିଟରରୁ ବର୍ତ୍ତମାନର 6-ଇଞ୍ଚ, 8-ଇଞ୍ଚ, ଏବଂ ଆହୁରି ବଡ଼ 12-ଇଞ୍ଚ ୱେଫରକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ବଡ଼ SiC ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦନ ଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଚାହିଦା ପୂରଣ ହୁଏ।
2. ସ୍ଫଟିକର ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରିବା: ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସମ୍ପନ୍ନ SiC ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ଯଦିଓ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଗତି ହୋଇଛି, ତଥାପି ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍, ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ଏବଂ ଅଶୁଦ୍ଧତା ଭଳି ତ୍ରୁଟି ଜାରି ରହିଛି, ଯାହା ଡିଭାଇସର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଛି।
3.ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ: SiC ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରସ୍ତୁତିର ତୁଳନାତ୍ମକ ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ କିଛି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗକୁ ସୀମିତ କରେ। ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଅନୁକୂଳ କରି, ଉତ୍ପାଦନ ଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରି ଏବଂ କଞ୍ଚାମାଲ ଖର୍ଚ୍ଚକୁ ହ୍ରାସ କରି ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ।
୪. ବୁଦ୍ଧିମାନ ଉତ୍ପାଦନ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରିବା:
ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀ ଗବେଷଣାରେ ବର୍ତ୍ତମାନର ହଟସ୍ପଟ୍ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ନିରନ୍ତର ଉନ୍ନତି ସହିତ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକାଶ ଏବଂ ଉନ୍ନତି ଜାରି ରଖିବ, ଯାହା ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ, ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି, ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଏକ ଦୃଢ଼ ଭିତ୍ତିଭୂମି ପ୍ରଦାନ କରିବ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁଲାଇ-୧୦-୨୦୨୫